微区反射光谱测量系统即是将光谱分析技术与显微光路结合，可在微米级尺度上采集样品的反射光谱信息，广泛应用于物理、化学、生物等行业材料光谱性能研究。
◆ 模块设计：通过在显微镜中加装拓展模块实现光谱测量，同时可在客户现有显微镜基础上定制相应检测模块。
◆ 共焦设计：光源光路与光谱仪接收光路共轴，独特的共焦设计使得测量“所见即所得”，并且系统的杂散光可以得到有效抑制。
◆ 宽光谱检测范围：搭配如海光电的光纤光谱仪，可实现350~1700nm宽光谱测量。
◆ 灵活选配与升级：该系统除可实现反射测量外，同时可根据客户需求在此基础上添加特定测量模块从而实现反射+透射+拉曼+荧光多光谱测量。
◆ 高精度测量：自动移动平台最小步进1μm，可实现微小区域光谱扫描测量。
显微反射光谱系统 |
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| 项目 | 值 |
| 尺寸 | 双层机械式载物台，尺寸：210mm×140mm；移动范围：63mm×50mm |
| 光谱范围 | 350-1700nm |
| 通道数 | 2 |
| 光纤接口 | SMA 905 |
| 光斑直径 | 1μm(min) |
| 光谱积分时间 | 1ms~65s |
| 载物平台 | 手动平台/自动平台可选 |
| 扫描范围 | 58×82mm |
| 平台最小步进 | 1μm |
应用实例
薄膜厚度测量
原理：
如图所示：当一束光入射到样品表面上时，一部分光在薄膜表面以θ1角产生反射，形成反射光1，另一部分光发生折射，折射角θ2，折射光在基底表面再次产生反射，反射光在空气与薄膜界面发生折射，以θ1角度出射，形成反射光2，反射光1与反射光2发生干涉。两种光束发生干涉的条件为：
式中n1为空气折射率，n2为待测薄膜折射率，d为薄膜厚度，当两束反射光束的光程差相差波长的整数倍时，两束光束相位相同，此时发生干涉相长与相消，分别对应反射率光谱的波峰与波谷。
薄膜干涉原理示意图
当采用微区显微方式采集样品反射率光谱时，入射角与折射角θ1、θ2趋近于0，空气折射率n1=1.003。假设反射谱曲线上一对相邻的波峰与波谷对应的波长为λ1和λ2，且λ1<λ2。因此，可得：
2n2d=kλ1
2n2d=(k-1/2)λ2
消去式中k，可得：
实际应用中，从反射率光谱上可得到多组波峰和波谷的对应的波长，计算出多个膜厚值，求得厚度的平均值以减小误差。
受干涉影响的反射率光谱
测试实例：
如图所示，为采用如海光电微区反射系统测得的一薄膜样品反射率光谱。
如海微区反射系统测量的样品反射率光谱
从图中可以观察到明显的干涉条纹，利用上文所述方法可计算得出该薄膜的厚度约为12.9μm。
微区反射率高光谱二维成像
反射率高光谱成像技术是光谱技术与图像技术的结合，它可以同时获得样品二维空间的光谱分布信息。
光源通过显微系统后，采样点直径最小可达到30μm左右，如图所示，通过提前设置扫描区域的大小以及横纵方向的采集点数（m，n），将待测样品分割为m×n个矩形小方格，自动移动平台以固定的步进运动，依次运行到目标方格处后采集该点的光谱信息，采集完成后选取对应的光谱特征点，以该点重构样品的光谱mapping图，因此采集前预设的采样点数越密集，则mapping图像的还原度就越高。
微区反射率高光谱采集原理与实测图
结语
如海光电微区反射系统可实现微米级样品光谱性能检测，具有高空间分辨率、高灵敏度、高精度、高适配性、宽光谱检测范围等优点，此外通过灵活搭配不同的模块可同时实现拉曼光谱、荧光光谱、透射光谱等多光谱检测。
